02.26 2020 最全JVM性能調優：垃圾回收+線程+類加載+子系統...(乾貨）

JVM調優

1. 概念
2. 基本垃圾回收算法
3. 垃圾回收面臨的問題
4. 分代垃圾回收詳述1
5. 分代垃圾回收詳述2
6. 典型配置舉例1
7. 典型配置舉例2
8. 新一代的垃圾回收算法
9. 調優方法
10. 反思

什麼是JVM？

在互聯網行業，JVM毫無疑問已經是最熱門的技術之一

JVM是Java Virtual Machine（Java 虛擬機）的縮寫，JVM是一種用於計算設備的規範，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現的。

Java語言的一個非常重要的特點就是平臺無關性。而使用Java虛擬機是實現這一特點的關鍵。一般的高級語言如果要在不同的平臺上運行，至少需要編譯成不同的目標代碼。而引入Java語言虛擬機後，Java語言在不同平臺上運行時不需要重新編譯。Java語言使用Java虛擬機屏蔽了與具體平臺相關的信息，使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼（字節碼），就可以在多種平臺上不加修改地運行。Java虛擬機在執行字節碼時，把字節碼解釋成具體平臺上的機器指令執行。這就是Java的能夠“一次編譯，到處運行”的原因。

JVM有哪些特性？

1、移植性

無論是GC還是Hotspot都可以用在任何Java可用的地方。比方說，JRuby可以運行在其他平臺上，Rails應用就可以運行在IBM主機上的JRuby上，而且這臺IBM主機運行的是CP/CMS.實際上，由於Java和OpenJDK項目的開源，我們正在看到越來越多的平臺的衍生，因此JVM的移植性也將越來越棒。

2、成熟

JVM已有多年的歷史，在過去的這些年裡，許多開發者為它做出了許多貢獻，使得它的性能一次又一次地提升，讓JVM變得更加穩定、快速和廣泛。

3、覆蓋面

JRuby和JVM上的其他語言項目已經被承認，一個例子是invokedynamic specification（akaJSR292）。JSR越來越配合新的語言，JVM已不再是Java一個人定製規則。JVM正在構建成為類如JRuby等項目的優良平臺。還有一個MLVM（multiple languageVM）項目，好比是新特性的清算機構，是一個許多企業應用的開發者試圖添加應用的地方，而這些應用正是他們想在JVM中看到的。而且JVM開發者互相協作、彼此影響，無疑這有利於JVM新特性的誕生。這些細節都可以看到JVM正在關注開發者的需求，擴大他的覆蓋面。

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JVM內存區域劃分

1.程序計數器(線程私有)

2Java棧(線程私有)

3.本地方法棧(線程私有)

4.堆(線程共享)

5.方法區(線程共享)

6.直接內存(線程共享)

JVM執行子系統

1.Class類文件結構

• 1.1 Java跨平臺的基礎
• 1.2 Class類的本質

2.字節碼指令

• 2.1加載和存儲指令
• 2.2運算或算術指令
• 2.3類型轉換指令
• 2.4創建類實例的指令:
• 2.5創建數組的指令:
• 2.6訪問字段指令:
• 2.7數組存取相關指令
• 2.8檢查類實例類型的指令:
• 2.9操作數據管理指令
• 2.10控制轉移指令
• 2.11方法調用指令
• 2.12方法返回指令
• 2.13異常處理指令
• 2.14同步指令

3.類加載機制

4.類加載器

• 4.1系統的類加載器
• 4.2雙親委派模型

5.Tomcat類加載機制

6.方法調用詳解

• 6.1解析
• 6.2靜態分派
• 6.3動態分派
• 6.4基於棧的字節碼解釋執行引擎

垃圾回收器和內存分配策略

1.Java中是值傳遞還是引用傳遞?

2.引用類型

• 3.1按照基本回收策略分
• 3.2按分區對待的方式分
• 3.3按系統線程分

4.分代處理垃圾

5.JAVA中垃圾回收GC的類型

編寫高效優雅Java程序

1、面向對象

• 1.1構造器參數太多怎麼辦?
• 1.2不需要實例化的類應該構造器私有
• 1.3不要創建不必要的對象
• 1.4避免使用終結方法
• 1.5使類和成員的可訪問性最小化
• 1.6使可變性最小化
• 1.7複合優先於繼承
• 1.8接口優於抽象類

2.方法

• 2.1可變參數要謹慎使用
• 2.2返回零長度的數組或集合，不要返回null
• 2.3優先使用標準的異常

3.通用程序設計

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性能優化

1、常用的性能評價測試指標

1.1響應時間

1.2併發數

1.3吞吐量

2、常用的性能優化手段

2.1避免過早優化

2.2進行系統性能測試

2.3尋找系統瓶頸，分而治之，逐步優化

2.4前端優化常用手段

• 2.4.1瀏覽器/App
• 2.4.2 CDN加速
• 2.4.3反向代理緩存
• 2.4.4 WEB組件分離

3、應用服務性能優化

3.1緩存

• 3.1.1緩存的基本原理和本質
• 3.1.2合理使用緩衝的準則
• 3.1.3分佈式緩存與一致性哈希

3.2異步

• 3.2.1同步和異步，阻塞和非阻塞
• 3.2.2常見異步的手段

3.3集群

3.4應用相關

• 3.4.1代碼級別
• 3.4.2併發編程
• 3.4.3資源的複用
• 3.4.4 JVM
• 3.4.5 GC調優
• 3.4.6調優實戰
• 3.4.7存儲性能優化

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第二部分

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第三部分

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第四部分

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